KR100863944B1

KR100863944B1 - 질석 단열판재 제조장치

Info

Publication number: KR100863944B1
Application number: KR1020070110760A
Authority: KR
Inventors: 김기홍
Original assignee: 주식회사 브이앤씨테크
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2008-10-16

Abstract

본 발명은 건축용 단열재로 사용되는 질석 단열판재의 제조장치에 관한 것이다.

본 발명은 질석 단열판재를 제조함에 있어서, 상하 금속벨트 라인 사이로 질석 단열판재를 통과시키며, 상하 금속벨트 라인의 이송을 다수개의 롤러로 상하 금속벨트 라인을 가압하여 질석 단열판재를 제조하는 것으로 상기 다수개의 롤러는 다수개의 유압 실린더로 가압하는 가압판으로 가압되도록 하며, 상하 금속벨트 라인에 고온의 증기를 가해 이송되는 질석 단열판재를 가열 건조토록 하는 것으로 단시간내에 질석 단열판재를 제조하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 다음과 같은 구성을 갖는다.

상부후레임(11A)과 하부후레임(11B)으로 후레임을 구성하며,

상기 하부후레임(11B)에는 양측에는 하방금속벨트(12B)를 구동하는 하방구동롤러(13)와, 하방종동롤러(14)를 가지며,

상기 하방구동롤러(13)는 이를 구동하는 벨트(13-1) 및 드라이브모터(13-2)가 연결되며,

상기 하방종동롤러(14)에는 하방금속벨트(12B)의 장력을 조절하는 장력조절기(14-1)를 가지며,

상기 하방금속벨트(12B) 위에는 원료공급로퍼(15)와, 그 일측에는 하방금속벨트(12B) 위로 공급된 원료를 고른 두께로 가압하면서 펼쳐주는 원료가압롤러기구(16)를 가지며, 상기 원료가압롤러기구(16)는 상방가압롤러(16-1)와 하방가압롤러(16-2)와 상기 상방가압롤러(16-1)를 구동하는 모터(16-4)와 벨트(16-5)로 구성되며, 상기 하부후레임(11B)에는 상기 이송되는 하방금속벨트(12B)를 지지하며, 이송을 원활하게 하는 다수개의 하방지지롤러(17)가 설치되며,

상부후레임(11A)에는 상방금속벨트(12A)를 구동하는 상방구동롤러(21)와 다수개의 상방종동롤러(22)를 가지며, 상기 상방구동롤러(21)에는 이를 구동하는 드라이브모터(21-2)와 벨트(21-3)를 가지며, 상기 일부의 상방종동롤러(22)에는 상방금속벨트(12A)의 장력을 조절하는 장력조절기(22-1)를 가지며,

상기 상방후레임(11A) 내측에는 다수개의 가압판(25)이 설치되며, 상기 가압판(25) 위에는 상부후레임(11A)에 일측이 고정되는 다수개의 유압실린더(26)를 가지며, 상기 가압판(25)의 아래에는 다수개의 상방가압롤러(27)를 가지며,

상기 상방금속벨트(12A) 내측과 하방금속벨트(12B) 내측에는 다수개의 상·하스팀지지판(31)을 가지며, 상기 상·하스팀지지판(31)은 스팀공급파이프(32)로 스팀보일러(35)로 연결되며, 상기 상하 스팀지지판(31) 내측에는 스팀분사노즐(33)과 다수개의 스팀배출구(34)를 갖도록 한 것이다.

질석, 단열판재, 질석단열판재 제조장치

Description

질석 단열판재 제조장치{manufacturing equipment for vermiculite insulation pannel}

질석(蛭石:vermiculite)은 운모 광물의 일종으로 바늘모양이나 잎 모양의 결정이 집합된 단사 결정체로 가열하면 층 사이에 있던 수분이 증기로 변하면서 격자 층이 부풀어 오르는 부피 팽창 성질을 가지며, 부피가 팽창된 팽창 질석(소성 질석)은 가볍고 내화성이 있으며, 단열성, 방음성(차음성)이 있어 건축에 있어 흡음 및 단열재로 또는 불연 내장재의 원료로 사용되고 있으며, 독성을 갖지 않는 친환경 물질이다.

또한 질석이나, 팽창 질석(소성 질석)은 건축용 자재의 원료로 사용될 뿐만 아니라 농사용, 원예용으로도 사용되고 있다.

건축용으로 사용된 질석 단열재는 질석을 가열하여 소성시킨 팽창 질석(소성 질석)을 첨가물과 접착물질(Binder)과 혼합하여 질석 혼합물을 조성하고 이를 일정 두께 및 일정 크기를 갖는 판재로 가열 압착하여 질석 단열판재를 제조하게 된다.

본 발명은 질석 단열판재를 제조함에 있어서, 상하 금속벨트 라인 사이로 질 석 혼합물 통과시키고 이용하는 상하 금속벨트 라인을 다수개의 롤러로 가압하여 질석 단열판재를 제조하는 것으로 상기 다수개의 롤러는 다수개의 유압 실린더로 가압하는 가압판으로 가압되도록 하며, 상하 금속벨트 라인에 고온의 증기를 가해 이송되는 질석 단열판재를 가열 건조토록하는 것으로 단시간내에 질석 단열판재를 제조하는 장치를 제공하는 것이다.

일반적으로 질석을 이용한 건축용 단열재 또는 단열판재의 제조방법 내지 제조장치로는 가열하여 팽창시킨 팽창 질석(소성 질석)과 첨가물과 접착제(Binder)를 혼합한 질석 혼합물을 금형에 넣은 다음 유압프레스로 가열·가압하여 판상으로 제조하는 프레스 방식이 있으며,

팽창 질석과 첨가물 및 접착제(Binder)를 혼합한 혼합 팽창 질석을 롤러 사이를 통과시켜 일정한 크기와 두께로 형성한 다음 이를 가열건조장치에 일정시간 투여하여 질석 단열판재를 제조하였다.

상기 가열건조장치는 전기히터방식이나, 가열공기 송풍방식, 마이크로 웨이브 건조방식, 자외선(UV) 건조방식 등의 다양한 가열 건조장치를 이용하여 질석 단열판재를 가열하여 경화 및 건조시켰다.

상기 유압프레스를 이용한 질석 단열판재 제조방법은 견고한 판재를 얻을 수 있는 장점을 가지나, 생산량이 너무 적어 경제성이 없는 생산방법이라 할 수 있으며, 다수개의 상·하 롤러 사이를 통과시켜 일정크기와 일정두께의 판상으로 형성한 것을, 재차 가열 건조하여 질석 단열판재를 제조하는 방법은 응집력이 약해 조 직이 치밀하지 못하며, 이로 인해 쉽게 부서지거나, 판재에 크랙이 발생되는 문제점을 갖게 된다.

또한, 특허 및 실용신안 공보에서 볼 수 있는 종래의 질석을 이용한 단열판재와, 그 제조방법 내지 제조장치에 관한 것은 다음과 같은 것이 있다.

특허공개번호 10-206-0040379

발명의 명칭: 질석을 이용한 내와 단열재의 제조방법

특허등록번호 10-0624837

발명의 명칭: 질석을 이용한 건축용 판넬의 제조방법

특허공개번호 10-2005-0111300

발명의 명칭: 질석 보드 및 그 제조방법

특허등록번호 10-0707301

발명의 명칭: 진주석 또는 질석을 이용한 단열재 제조방법

특허등록번호 10-734237

발명의 명칭: 질석 패널 제조방법 및 이에 사용되는 바인더 혼합장치

실용신안등록번호: 20-0385822

고안의 명칭: 질석을 이용한 건축용 패널

종래 건축용 질석 단열판재의 제조방법 내지 제조장치는, 제조하고자 하는 질석 단열판재의 크기를 갖는 금형에 배합된 질석 혼합물 즉, 가열하여 팽창시킨 팽창 질석(소성 질석)과 첨가물, 접착물질(binder)로 혼합한 것을 금형에 주입하고 유압프레스로 가열, 가압하여 제조하는 프레스방식에 의한 제조방법이나 제조장치를 볼 수 잇으며,

배합된 질석 혼합물을 상하 구동롤러 사이로 이동시켜 일정크기, 일정두께의 판상으로 성형한 것을 가열건조장치에서 가열 건조하여 제조하는 성형 후 건조하는 방식으로 질석 단열판재를 제조하였다.

이와 같은 질석 제조장치나 제조방법에 있어 유압프레스를 이용하여 가열, 가압하여 제조된 질석 단열판재는 충분히 가열 가압할 수 있어 응집력이 강하며 이로 인해 견고한 판재를 얻을 수 있는 장점을 가지나, 생산량이 너무 적어 즉, 생산에 있어 시간이 많이 소요되어 제품의 단가가 고가로 형성됨으로 인해 경제성이 없는 생산방법이라 할 수 있으며,

질석혼합물을 롤러 사이를 통과시켜 일정크기와 일정두께로 형성한 판재를, 가열건조장치를 이용하여 건조 및 경화시켜 제조하는 질석 단열판재는 견고하지 못해 쉽게 파손되거나 표면에 크랙이 발생 되는 문제점을 갖게 된다.

이와 같은 종래의 질석 단열판재의 제조방법 내지 제조장치가 갖는 단점을 해결하고자 본 발명이 안출된 것이다.

본 발명은 다양한 크기를 갖는 질석 단열판재를 대량 생산할 수 있는 제조장치를 제공하는 것으로 특히 종래의 유압프레스 방식과 구동 롤러를 이용하여 제조하는 질석 단열판재의 제조상의 장점만을 갖는 것이다.

상부후레임(11A)과 하부후레임(11B)으로 후레임을 구성하며,

상기 하방금속벨트(12B) 위에는 원료공급로퍼(15)와, 그 일측에는 하방금속벨트(12B) 위로 공급된 원료를 균일한 두께로 가압하면서 펼쳐주는 원료가압롤러기구(16)를 가지며, 상기 원료가압롤러기구(16)는 상방가압롤러(16-1)와 하방가압롤러(16-2)와 상기 상방가압롤러(16-1)를 구동하는 모터(16-4)와 벨트(16-5)로 구성되며, 상기 하부후레임(11B)에는 상기 이송되는 하방금속벨트(12B)를 지지하며, 이송을 원활하게 하는 다수개의 하방지지롤러(17)가 설치되며,

상기에 있어, 다수개의 상방압롤러(27)와 다수개의 하방지지롤러(17)은 양단부에 베어링으로 후레임에 지지하여, 이송되는 상·하방금속벨트(12A)(12B)에 의해 종동 구동토록 구성할 수 있으며, 상방가압롤러(27)와 하방지지롤러(17)에 구동모터를 연결하여 상·하방금속벨트(12A)(12B)의 이송을 원활하게 할 수 있다.

상기에 있어 상·하방금속벨트(12A)(12B) 표면에는 테프론코팅층(41)을 가지며, 상기 상.하방금속벨트(12A)(12B)는 그 재질을 스테인레스 스틸재로 구성토록 한 것이다.

또한, 상기 상·하방금속벨트(12A)(12B)로 스팀을 제공하는 스팀보일러(35)는 증기를 재가열하여서 고온의 건증기를 다수개의 스팀공급파이프(32)로 공급토록 한 것이다.

도면 중 미설명부호 22-3은 장력조절기 22-1를 구동하는 유압탱크 및 유압펌프이다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명은, 하방금속벨트(12B) 위로 원료공급로퍼(15)로 공급되는 질석 혼합물을 상,하방가압롤러(16-1)(16-2) 사이를 통과시키면서 일정한 두께로 형성하며,

상방 및 하방금속벨트(12A)(12B) 사이를 이동하면서 가압·가열하여, 질석 단열판재(100)를 제조하는 것으로,

상기 상·하방금속벨트(12A)(12B)는 증기에 의해 가열되어 상·하방금속벨트(12A)(12B) 사이로 이송되는 질석 단열판재(100)를 가열하며,

상기 하방금속벨트(12B)의 아래에는 하방금속벨트(12B)의 이동을 도와주며, 지지하는 다수개의 하방지지롤러(17)를 가지며,

상기 상방금속벨트(12A)의 위에는 상방금속벨트(12A)의 이송을 도와주며, 벨트를 가압하는 다수개의 상방가압롤러(27) 위에는 다수개의 가압판(25)을 가지며

상기 가압판(25) 위에는 역시 다수개의 유압실린더(26)를 가져, 가압판(25)과 그 아래의 상방가압롤러(27)가 상방금속벨트(12A)를 가압하며,

이로 인해 상방금속벨트(12A)와 하방금속벨트(12B) 사이로 이송하는 질석 단열판재(100)를 가압 성형하게 되는 것이다.

상기 상·하방금속벨트(12A)(12B)는 스테인리스 스틸재로 구성되며, 보일러(35)에 연결되는 증기공급파이프(32)로 공급되는 증기에 의해 가열되어, 이송하는 질석단열판재(100)를 가열하게 되는 것이다.

또한 상·하방금속벨트(12A)(12B)의 표면에는 테프론코팅층(41)을 형성하며 상·하방금속벨트(12A)(12B) 사이로 이송되는 질석 단열판재(100)가 상·하금속벨 트(12A)(12B) 표면에 묻지 않도록 한 것이다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

경량이면서 무독석 광석인 질석을 이용하여 친환경적인 건축용 단열재를 대량 생산할 수 있어 생산 시간의 단축 및 비용을 절감할 수 있다.

또한, 사용자의 취향에 맞게 공정을 선택할 수 있어 여러 종류의 단열재를 손쉽게 장치(부속품)를 교체하지 않고 한 라인 상에서 생산 가능한 효과를 갖는다.

또한 종래의 유압프레스 방식과 롤러형 압축기에 의해 제조되는 단열판재에 비해 균일하고 정확한 양질의 제품을 대량 생산 가능하게 된다.

또한, 질석 즉 가열하여 팽창시킨 팽창 질석과 기타 광물을 원하는 배합비율 임의로 배합하여, 질석 단열판재를 가능하므로, 임의 두께 임의 크기의 단열판재를 제작할 수 있으며, 다양한 용도의 질석 단열판재를 양산 가능한 아주 유용한 발명인 것이다.

본 발명을 이용하여 질석 단열판재를 제조하는 공정을 통해 본 발명의 구체적으로 설명함과 동시에 그 작용을 살펴보면 다음과 같다.

하방금속벨트(12B) 상방 일측에 구비되는 원료공급로퍼(15)의 하방 배출구로부터 배출되는 질석 단열판재 원료는, 하방금속벨트(12B)를 타고 이동하게 되며 하방금속벨트(12B) 상·하에 설치되는 원료가압롤러기구(16)에 의해 원료는 일정 두께로 고루 펼쳐지면서, 표면이 평평한 상태로 1차 가압되어지게 된다. 상기 원료가 압롤러기구(16)는 하방금속벨트(12B)를 사이에 두고 상방가압롤러(16-1)와 하방가압롤러(16-2)로 구성되며, 상방가압롤러(16-1)에는 모터(16-4)와 벨트(16-5)로 구동되어 진다.

상기 원료공급로퍼(15) 하방의 원료 배출구에는 그 입구의 간격을 조절하여 원료의 배출량을 임의로 조절 가능하게 된다.

상기 원료공급로퍼(15)에 투입되는 질석 단열판재의 원료는 질석을 가열하여 팽창시킨 팽창 질석과, 접착제 역할을 하는 유리계열의 바인더와, 주문자의 요구에 따라 첨가되는, 첨가물로 구성 및 기타 보강을 위한 기본적인 첨가물이 혼합된다.

상기, 원료가압롤러기구(16)를 통과한 질석 단열판재 원료는 상방후레임(11A)에 설치되는 상방금속벨트(12A)와 하방금속벨트(12B) 사이를 통과하면서 가열 가압되어 질석단열판재(100)를 형성하게 되는 것이다.

상기, 하방금속벨트(12B) 아래에는 다수개의 하방지지롤러(17)를 가져 이동되는 하방금속벨트(12B)의 이송을 원활하게 하며, 하방금속벨트(12B)의 처짐을 방지하는 지지역할을 수행하게 된다.

또한 하방금속벨트(12B)는 구동모터(13-2)와 하방구동모터(13) 및 하방종동롤러(14)에 의해 구동되며, 하방종동롤러(14)에는 장력조절기(14-1)가 구비되어 하방금속벨트(12-B)의 장력을 조절하게 된다.

한편 상방금속벨트(12A) 위에는 상방금속벨트(12A)를 가압하는 가압기구가 형성되는 바 상기 가압기구는 다수개의 가압판(25)과, 그 아래 다수개의 상방가압롤러(27)가 회동자재하게 부설되며, 가압판(25) 위에는 상부후레임(11A)에 일측이 고정되는 다수개의 유압실린더(26)가 설치되어, 다수개의 유압실린더(26)가 작동하여 가압판(25)을 가압하고, 동시에 다수개의 상방가압롤러(27)가 상방금속벨트(12A)를 가압하게 되는 것이다.

상기 판상으로 구성되는 가압판(25) 그 위의 다수개의 유압실린더(26)에 의해 가압되며, 가압 되는 힘은 평판형태로 즉 압력으로 그 아래의 상방가압롤러(27)를 가압하게 되므로, 다수개의 상방가압롤러(27)는 균일한 압력분포로 상방금속벨트(12A)를 가압하게 된다.

따라서 상방금속벨트(12A)와 하방금속벨트(12B) 사이로 이송되는 질석단열판재(100)는 그 두께가 균일하며, 표면이 매우 평탄한 판재로 성형되어 지게 된다.

상기 상방금속벨트(12A)는 모터(21) 및 벨트에 연결된 상방구동롤러(20)와 상방종동롤러(22)에 의해 구동되며, 일부의 상방종동롤러(22)에는 상방금속벨트(12A)의 장력을 조절하는 장력조절기(22-1)에 의해 일정 장력을 유지하게 된다.

상기 상방및하방금속벨트(12A)(12B)에는 벨트를 가열하는, 스팀지지판(31)을 가지며, 상기 스팀지지판(31) 내측에는 스팀분사노즐(33)과 다수개의 스팀배출구(34)를 가지며,

상기 스팀분사노즐(33)은 스팀공급파이프(32)로 보일러(35)에 연결된다.

상기 스팀배출구(34)로 배출되는 배출증기는 회수되어 재사용하게 된다.

상기 보일러(35)는 발생된 수증기를 재차 가열하여 습기가 제거된 고온의 건증기를 공급하게 된다.

이와 같이 고온의 건증기로 가열된 상·하방금속벨트(12A)(12B)는 그 사이를 통과하는 질석단열판재(100)를 가열하여 습기를 증발시킴과 동시에 가압하여 질석단열판재(100)를 제조하게 되는 것이다.

한편 상하방금속벨트(12A)(12B) 사이로 진행하는 질석단열판재(100)는 금속벨트에 눌러 붙는 것을 방지하기 위하여, 테프론코팅층(41)을 형성하여 가열 가압되며 이송되는 질석단열판재(100)가 달라붙는 현상이 발생되지 않게 된다.

이와 같은 본 발명은 하방금속벨트(12B) 위로 공급하는 질석 혼합물의 공급량과, 원료가압롤러기구(16)의 간격 조절로, 임의 두께의 질석단열판재(100)의 두께를 설정할 수 있으며,

상하금속벨트(12A)(12B)의 가압 정도에 따라, 응집력의 차이를 갖는 질석단열판재(100)를 임의로 조절할 수 있으며, 상하금속벨트(12A)(12B)의 이송속도에 따라 생산량을 임의로 증감할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 그 구성이 간단하며 고장의 염려가 적으며, 균일화된 양질의 질석단열판재를 단시간에 대량으로 생산할 수 있는 질석단열판재의 제조 장치를 제공하게 되는 것이다.

도1 본 발명의 개략 단면도

도2 본 발명의 요부를 도시한 단면도

도3 본 발명의 원료 가압롤러 기구 부분의 개략 단면도

도4 본 발명의 가압판 부분의 개략 단면도

도5 본 발명의 가열부분의 개략 단면도

Claims

상부후레임(11A)과 하부후레임(11B)으로 후레임을 구성하며,

상기 하부후레임(11B)에는 양측에는 하방금속벨트(12B)를 구동하는 하방구동롤러(13)와, 하방종동롤러(14)를 가지며,

상기 하방구동롤러(13)는 이를 구동하는 벨트(13-1) 및 드라이브모터(13-2)가 연결되며,

상기 하방종동롤러(14)에는 하방금속벨트(12B)의 장력을 조절하는 장력조절기(14-1)를 가지며,

상기 하방금속벨트(12B) 위에는 원료공급로퍼(15)와, 그 일측에는 하방금속벨트(12B) 위로 공급된 원료를 균일한 두께로 가압하면서 펼쳐주는 원료가압롤러기구(16)를 가지며, 상기 원료가압롤러기구(16)는 상방가압롤러(16-1)와 하방가압롤러(16-2)와 상기 상방가압롤러(16-1)를 구동하는 모터(16-4)와 벨트(16-5)로 구성되며, 상기 하부후레임(11B)에는 상기 이송되는 하방금속벨트(12B)를 지지하며, 이송을 원활하게 하는 다수개의 하방지지롤러(17)가 설치되며,

상부후레임(11A)에는 상방금속벨트(12A)를 구동하는 상방구동롤러(21)와 다수개의 상방종동롤러(22)를 가지며, 상기 상방구동롤러(21)에는 이를 구동하는 드라이브모터(21-2)와 벨트(21-3)를 가지며, 상기 일부의 상방종동롤러(22)에는 상방금속벨트(12A)의 장력을 조절하는 장력조절기(22-1)를 가지며,

상기 상방후레임(11A) 내측에는 다수개의 가압판(25)이 설치되며, 상기 가압판(25) 위에는 상부후레임(11A)에 일측이 고정되는 다수개의 유압실린더(26)를 가지며, 상기 가압판(25)의 아래에는 다수개의 상방가압롤러(27)를 가지며,

상기 상방금속벨트(12A) 내측과 하방금속벨트(12B) 내측에는 다수개의 상·하스팀지지판(31)을 가지며, 상기 상·하스팀지지판(31)은 스팀공급파이프(32)로 스팀보일러(35)로 연결되며, 상기 상하 스팀지지판(31) 내측에는 스팀분사노즐(33)과 다수개의 스팀배출구(34)를 갖도록 한 것을 특징으로 하는 질석 단열판재 제조장치.
제 1항에 있어서, 상·하방금속벨트(12A)(12B) 표면에는 테프론코팅층(41)을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 질석 단열판재 제조장치.
제 1항에 있어서, 상·하방금속벨트(12A)(12B)는 그 재질을 스테인레스 스틸재로 구성한 것을 특징으로 하는 질석 단열판재 제조장치.
제1항에 있어서, 다수개의 상방가압롤러(27)와 다수개의 하방지지롤러(17) 각각의 일측에는 구동모터가 연결되어, 상방가압롤러(27) 및 하방지지롤러(17)은 자력(自力)으로 구동되도록 한 것을 특징으로 하는 질석 단열판재 제조장치.